利用软沥青为原料制备针状焦的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用软沥青为原料制备针状焦的装置，包括提纯器、分离器、轻质蒸馏器、重质蒸馏器、焦化反应器、煅烧炉、闪蒸器和冷凝器，通过设置闪蒸器对经过除去溶剂的重质沥青进行闪蒸处理，得到的闪蒸油气经过冷凝器冷凝后得到重质闪蒸油，进而将重质闪蒸油和轻质沥青混合，并经焦化反应器焦化和煅烧炉煅烧得到针状焦，使重质组分中的能够制备针状焦的有效组分得到了充分的利用，提高了针状焦的收率。同时，该装置的连续运行时间长，且使用该装置生产针状焦时溶剂的回收率高，得到的针状焦含S量低，金属光泽好。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
利用软沥青为原料制备针状焦的装置
本技术涉及一种利用软浙青为原料制备针状焦的装置，属于针状焦
。
技术介绍
针状焦主要用于制作石墨电极，所制作的石墨电极具有耐热冲击性强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点，因此将针状焦制作的石墨电极用于电炉炼钢时，可使冶炼时间缩短30-50%，节电10-50%以上，经济效益十分显著。针状焦按照生产原料不同，分为煤系针状焦和石油系针状焦两种。其中，煤系针状焦是以煤焦油软浙青为原料；而石油系针状焦则是以石油渣油、裂化焦油等为原料，通过延迟焦化和煅烧而制得。随着工业化的发展，原油资源的紧缺以及石油加工的轻质化致使石油系针状焦的原料短缺，而我国相对丰富的煤炭资源尤其是煤焦油资源，为煤系针状焦生产提供了充足的原料，确立了煤系针状焦在我国针状焦生产中的主导地位，因此煤系针状焦的研究无疑成为了行业热点。煤系针状焦的制备需要经过原料预处理、延迟焦化和煅烧三个生产工序。原料预处理是制备煤系针状焦的关键技术，决定着针状焦质量的优劣。由于在针状焦成焦过程中，煤系针状焦原料软浙青中含有的喹啉不溶物(QI)容易附着在不稳定中间相小球体的周围，阻碍了中间相小球体的融并长大，导致不能生成纹理走向好或者纤维结构良好的针状焦，因此需要在原料预处理工序中脱除掉喹啉不溶物(QI)。如中国专利文献CN202766477U公开了一种脱除煤浙青中喹啉不溶物的装置，主要包括管式炉、超临界萃取塔、轻相汽提塔和重相汽提塔等，煤浙青和溶剂混合后在管式炉内加热后进入超临界萃取塔，过量的溶剂再次加入超临界萃取塔，超临界萃取塔的上层液体进入轻相汽提塔得到溶剂和精制浙青，超临界萃取塔的下层液体进入重相汽提塔得到溶剂和高软化点浙青。以精制浙青为原料生产针状焦，保证了针状焦的形成。上述技术中对添加溶剂的煤浙青进行萃取，使喹啉不溶物沉降到下层液体中，将上层液体汽提出的喹啉不溶物含量低的精制浙青作为焦化原料生产针状焦，提高了针状焦的质量。但是，下层液体经汽提得到的高软化点浙青，尤其是高软化点浙青中可用于制备针状焦的有效成分没有得到充分利用，浪费了原料，导致针状焦制备的收率很低。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有技术中添加溶剂的煤浙青经萃取和汽提后的高软化点浙青中的可用于制备针状焦的有效成分没有得到充分利用，导致使用煤浙青制备针状焦时收率低，进而提出一种收率高的利用软浙青为原料制备针状焦的装置。为解决上述技术问题，本技术提供了一种利用软浙青为原料制备针状焦的装置，包括:提纯器，设置有软浙青进口和软浙青出口 ；分离器，设置有软浙青溶液进口、轻质组分出口和重质组分出口，所述分离器软浙青溶液进口与所述提纯器的软浙青出口相连通；轻质蒸馏器，设置有轻质组分进口和过热蒸汽进口，底部设置有轻质浙青出口，顶部设置有蒸发物出口，所述轻质蒸馏器的轻质组分进口与所述分离器的轻质组分出口相连通；[0011 ] 重质蒸馏器，设置有重质组分进口和过热蒸汽进口，底部设置有重质浙青出口，顶部设置有蒸发物出口，所述重质蒸馏器的重质组分进口与所述分离器的重质组分出口相连通；焦化反应器，设置有进料口和生焦出口，顶部设置有蒸发物出口，所述焦化反应器的进料口与所述轻质蒸馏器的轻质浙青出口相连通；煅烧炉，设置有进口和针状焦出口，所述煅烧炉的进口与所述焦化反应器的生焦出口相连通；闪蒸器，设置有重质浙青进口，顶部设置有蒸发物出口，所述闪蒸器的重质浙青进口与所述重质蒸馏器的重质浙青出口相连通；冷凝器，设置有进口、冷凝物出口和非冷凝气体出口，所述冷凝器的进口与所述闪蒸器的蒸发物出口相连通，所述冷凝器的冷凝物出口与所述焦化反应器的进料口相连通。进一步，还包括第一蒸汽发生器和第二蒸汽发生器，所述第一蒸汽发生器的出口与所述轻质蒸馏器的过热蒸汽进口相连通，所述第二蒸汽发生器的出口与所述重质蒸馏器的过热蒸汽进口相连通。所述提纯器包括设有溶剂进口和溶剂出口的溶剂槽以及设有溶剂进口、软浙青进口和混合物出口的管道混合器，所述溶剂槽的溶剂出口与所述管道混合器的溶剂进口相连通，所述管道混合器的混合物出口与所述分离器的软浙青溶液进口相连通。进一步，还包括第二冷凝器和油水分离器，所述油水分离器上设置有进口、出油口和出水口，所述油水分离器的进口通过所述第二冷凝器同时与所述轻质蒸馏器的蒸发物出口和所述重质蒸馏器的蒸发物出口相连通，所述油水分离器的出油口与所述溶剂槽的溶剂进口相连通。进一步，还包括分馏塔，设置有进料口，顶部设置有蒸发物出口，底部设置有精制浙青出口，所述分馏塔的进料口同时与所述冷凝器的冷凝物出口和所述轻质蒸馏器的轻质浙青出口相连通，所述分馏塔的精制浙青出口与所述焦化反应器的进料口相连通。进一步，所述分馏塔下部或底部设置有焦化蒸发物进口，所述焦化蒸发物进口与所述焦化反应器的蒸发物出口相连通；所述分馏塔内、所述焦化蒸发物进口的上方设置有受液槽，沿受液槽壁向所述分馏塔外延伸设置有焦化轻油出口。进一步，还包括闪蒸油槽，所述冷凝器的冷凝物出口通过所述闪蒸油槽与所述分馏塔的进料口相连通。进一步，还包括第一加热器，所述分馏塔的精制浙青出口通过所述第一加热器与所述焦化反应器的进料口相连通。进一步，还包括第二加热器、第三加热器和第四加热器，所述分离器的轻质组分出口通过所述第二加热器与所述轻质蒸馏器的轻质组分进口相连通，所述分离器的重质组分出口通过所述第三加热器与所述重质蒸馏器的重质组分进口相连通，所述重质蒸馏器的重质浙青出口通过所述第四加热器与所述闪蒸器的重质浙青进口相连通。所述闪蒸器内设有进料布料器。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(I)本技术的利用软浙青为原料制备针状焦的装置，包括提纯器、分离器、轻质蒸馏器、重质蒸馏器、焦化反应器、煅烧炉、闪蒸器和冷凝器，通过设置闪蒸器对重质浙青进行闪蒸处理，得到的闪蒸油气经过冷凝器冷凝后得到重质闪蒸油，进而将重质闪蒸油经焦化反应器焦化和煅烧炉煅烧得到针状焦，使重质组分中的能够制备针状焦的有效组分也就是重质闪蒸油得到了充分的利用，使用本技术的利用软浙青为原料制备针状焦的装置制备针状焦时，针状焦的收率高达47-50%。而且，通过将除去溶剂的轻质浙青和经过闪蒸的重质闪蒸油相混合，可以避免在高温加热或焦化过程中结渣的现象，使整套装置连续运行。经测试本技术所述的利用软浙青为原料制备针状焦的装置可以连续运行10个月以上，大大超越了本领域制备针状焦的装置的连续运行时间。进一步，通过对重质浙青进行高温闪蒸和冷凝，重质组分中的S会形成非冷凝性气体，并通过冷凝器的非冷凝气体出口排出，降低了重质闪蒸油中的S含量，使制成的针状焦S含量低，金属光泽好。此外，在蒸馏的同时通入过热蒸汽，使轻质组分和重质组分中的液体容易以小液滴的形式带起，加速了溶剂的蒸馏排出，提高了生产效率。(2)本技术的利用软浙青为原料制备针状焦的装置，通过设置有轻质蒸馏器和重质蒸馏器，对经过分离的轻质组分和重质组分进行蒸馏去除轻质组分和重质组分中的溶剂，并进一步设置有第二冷凝器和油水分离器对溶剂做回收处理，溶剂的回收率可达95-96%，有效的节约了成本。【附图说明】为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用软沥青为原料制备针状焦的装置，包括：?提纯器，设置有软沥青进口和软沥青出口；分离器（3），设置有软沥青溶液进口、轻质组分出口和重质组分出口，所述分离器（3）软沥青溶液进口与所述提纯器的软沥青出口相连通；轻质蒸馏器（6），设置有轻质组分进口和过热蒸汽进口，底部设置有轻质沥青出口，顶部设置有蒸发物出口，所述轻质蒸馏器（6）的轻质组分进口与所述分离器（3）的轻质组分出口相连通；重质蒸馏器（11），设置有重质组分进口和过热蒸汽进口，底部设置有重质沥青出口，顶部设置有蒸发物出口，所述重质蒸馏器（11）的重质组分进口与所述分离器（3）的重质组分出口相连通；焦化反应器（18），设置有进料口和生焦出口，顶部设置有蒸发物出口，所述焦化反应器（18）的进料口与所述轻质蒸馏器（6）的轻质沥青出口相连通；煅烧炉（19），设置有进口和针状焦出口，所述煅烧炉（19）的进口与所述焦化反应器（18）的生焦出口相连通；其特征在于，还包括闪蒸器（13），设置有重质沥青进口，顶部设置有蒸发物出口，所述闪蒸器（13）的重质沥青进口与所述重质蒸馏器（11）的重质沥青出口相连通；冷凝器（14），设置有进口、冷凝物出口和非冷凝气体出口，所述冷凝器（14）的进口与所述闪蒸器（13）的蒸发物出口相连通，所述冷凝器（14）的冷凝物出口与所述焦化反应器（18）的进料口相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种利用软浙青为原料制备针状焦的装置，包括: 提纯器，设置有软浙青进口和软浙青出口； 分离器(3)，设置有软浙青溶液进口、轻质组分出口和重质组分出口，所述分离器(3)软浙青溶液进口与所述提纯器的软浙青出口相连通； 轻质蒸馏器(6)，设置有轻质组分进口和过热蒸汽进口，底部设置有轻质浙青出口，顶部设置有蒸发物出口，所述轻质蒸馏器(6)的轻质组分进口与所述分离器(3)的轻质组分出口相连通； 重质蒸馏器(11)，设置有重质组分进口和过热蒸汽进口，底部设置有重质浙青出口，顶部设置有蒸发物出口，所述重质蒸馏器(11)的重质组分进口与所述分离器(3)的重质组分出口相连通； 焦化反应器(18)，设置有进料口和生焦出口，顶部设置有蒸发物出口，所述焦化反应器(18)的进料口与所述轻质蒸馏器(6)的轻质浙青出口相连通； 煅烧炉(19)，设置有进口和针状焦出口，所述煅烧炉(19)的进口与所述焦化反应器(18)的生焦出口相连通； 其特征在于，还包括 闪蒸器(13)，设置有重质浙青进口，顶部设置有蒸发物出口，所述闪蒸器(13)的重质浙青进口与所述重质蒸馏器(11)的重质浙青出口相连通； 冷凝器(14)，设置有进口、冷凝物出口和非冷凝气体出口，所述冷凝器(14)的进口与所述闪蒸器(13)的蒸发物出口相连通，所述冷凝器(14)的冷凝物出口与所述焦化反应器(18)的进料口相连通。`2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第一蒸汽发生器(5)和第二蒸汽发生器(10)，所述第一蒸汽发生器(5)的出口与所述轻质蒸馏器(6)的过热蒸汽进口相连通，所述第二蒸汽发生器(10)的出口与所述重质蒸馏器(11)的过热蒸汽进口相连通。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述提纯器包括设有溶剂进口和溶剂出口的溶剂槽(I)以及设有溶剂进口、软浙青进口和混合物出口的管道混合器(2)，所述溶剂槽(I)的溶剂出口与所述管道混合器(2 )的溶剂进口相连通，所述管道混合器(2 )的混合物出口与所述分离器(3)的软浙青溶液进口相连通。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴连生，叶裕章，王华新，于志义，任艳辉，韩文斌，张媛，宋晓霞，
申请(专利权)人：山西宏特煤化工有限公司，
类型：实用新型
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